有機光触媒水素発生系の構築

分子複合系人工光合成の実現を目指して、超分子システムやドナーアクセプター複合体、有機構造体ポリマーなどを既存の方法に沿って合成し、これを触媒とする各種水素源の脱水素化と水素化触媒反応の触媒能を評価して、触媒反応機構や光電変換過程の詳細の解明を目指して研究を行った。また、光触媒反応や有機薄膜太陽電池などへの応用可能な超分子複合システムの光誘起電荷分離プロセスの研究も行った。具体的には、電子アクセプターとしてリチウムイオン内包フラーレン（Li+@C60）を用い、弱い相互作用による種々の電子ドナーとのドナー・アクセプター超分子形成についての研究成果を前年度に報告したが、今年度は、Li+@C60を用いたドナー・アクセプター超分子として、ペリレンジイミド（PDI）や酸化グラフェン（GO）を組み合わせて用いた系について光誘起電荷分離プロセスや光エネルギー変換の研究を行い、成果をPhys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 15732およびJ. Phys. Chem. C, 2015, 119, 13488に報告した。GOは近年、光触媒などへの応用研究において盛んに用いられている。またPDIは可視光領域に強い吸収を持つため、GOと組み合わせることでGOの光誘起電荷分離による光触媒活性を向上させることが期待される。前年度は、この戦略を基に水中でGOとPDIの自己組織化集合体（GO/PDI）を構築してその研究成果を報告した。今年度は、PDIのπスタックが水素結合性ポリマー形成の電気伝導度に与える影響について調べて、RSC Adv., 2015,5, 64240に報告した。また、ドナー・アクセプターがπ-π相互作用で交互にカラム状に積み上がった有機構造体が長寿命な電荷分離寿命もつことが分かり、J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7817に報告した。

分子複合系人工光合成の実現を目指して、超分子システムやドナーアクセプター複合体、有機構造体ポリマーなどを既存の方法に沿って合成し、これを触媒とする各種水素源の脱水素化と水素化触媒反応の触媒能を評価して、触媒反応機構や光電変換過程の詳細の解明を目指して研究を行った。また、光触媒反応や有機薄膜太陽電池などへの応用可能な超分子複合システムの光誘起電荷分離プロセスの研究も行った。具体的には、電子アクセプターとしてリチウムイオン内包フラーレン（Li+@C60）を用い、弱い相互作用による種々の電子ドナーとのドナー・アクセプター超分子形成についての研究成果を前年度に報告したが、今年度は、Li+@C60を用いたドナー・アクセプター超分子として、ペリレンジイミド（PDI）や酸化グラフェン（GO）を組み合わせて用いた系について光誘起電荷分離プロセスや光エネルギー変換の研究を行い、成果をPhys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 15732およびJ. Phys. Chem. C, 2015, 119, 13488に報告した。GOは近年、光触媒などへの応用研究において盛んに用いられている。またPDIは可視光領域に強い吸収を持つため、GOと組み合わせることでGOの光誘起電荷分離による光触媒活性を向上させることが期待される。前年度は、この戦略を基に水中でGOとPDIの自己組織化集合体（GO/PDI）を構築してその研究成果を報告した。今年度は、PDIのπスタックが水素結合性ポリマー形成の電気伝導度に与える影響について調べて、RSC Adv., 2015,5, 64240に報告した。また、ドナー・アクセプターがπ-π相互作用で交互にカラム状に積み上がった有機構造体が長寿命な電荷分離寿命もつことが分かり、J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7817に報告した。